绳索取心聚氨酯孔内灌注器的设计

聚氨酯堵漏材料是一种快速堵漏浆液,在水工建筑和地下工程防渗堵漏以及矿井加固堵漏等方面应用广泛。由于其遇水固化反应时间短,一般需借助灌注器注射浆液,传统聚氨酯孔内灌注器不可循环注浆,现设计一种与S75配套的绳索取心聚氨酯孔内灌注器,欲实现不提钻循环注浆,以便有效解决大裂缝漏失性地层的漏失问题。     

可控式大裂缝堵漏工具研制及应用

在钻井过程中出现的大裂缝或小型溶洞漏失,这些恶性漏失采用堵漏材料难以见效,利用可控式堵漏工具进行封堵是一种行之有效的堵漏手段。针对这类恶性漏失,我们设计了一种可以容易操控并能够准确将拦截袋和不同类型堵漏材料送到钻孔内漏失位置的堵漏工具。该工具能有效避免堵漏材料被水稀释或者被水流冲走,在漏失位置能形成有效封堵,从而实现对大裂缝的堵漏。     

复杂地层钻探堵漏浆液的研究与应用

在钻进复杂地层的过程中,漏失会造成冲洗液不同程度的流失,失去冲洗液的功能,导致钻进困难,钻速下降,以致孔壁坍塌发生卡钻、埋钻事故。此外,如遇到高气压层、水气,也可能发生喷气和涌水事故。为了确保安全钻进,必须采取一定的技术措施以防止冲洗液的漏失。泥浆是一种常规的护壁堵漏的措施,但对于坍塌漏失较严重的情况,就必须采用其它材料进行堵漏。本试验采用复合水泥浆液进行堵漏,对浆液中加入的处理剂与浆液性能改变之间的关系进行分析总结,主要对浆液的凝结时间、流动度、析水率等方面进行研究,再进行多组试验得出用以解决复杂地层堵漏的浆液优化配方。     

鹤岗煤层气HE-02井堵漏方法浅析

鹤岗煤层气项目HE-02钻井采用金刚石绳索取芯钻进，在侏罗系石头庙子组南岭砾岩层段，因构造原因，分别在238、272、292m处存在较大的漏失段，井液漏失严重。为保证正常钻进，先后采用了制球堵漏、镶嵌堵漏、快干水泥局部封堵、191^#树脂水泥封堵和水泥高压注浆封堵。经实践验证，在地层压力较大的承压漏水层段，前几种堵漏效果不明显，唯有水泥高压注浆封堵见效快，质量可靠。     

新型膨大管柱堵漏工具的研究与试制

为了提高钻遇断层、大裂缝、溶洞及流水溶洞情况发生的失返性漏失堵漏的成功率,研制了一种新型膨大管柱堵漏工具。该工具直接送达漏层,使堵漏材料在受限空间内凝固,并在井眼轨迹穿过的通道上建立所需体积和强度的堵塞,从而解决失返性漏失问题。介绍了该堵漏工具的结构组成、选材、制造工艺和使用方法。     

基于新型中压堵漏试验仪的堵漏试验研究

堵漏试验仪是制定防漏堵漏技术方案的关键实验设备之一。针对现有堵漏试验仪普遍存在的结构复杂、试验流程繁冗、浆液用量较大、数据重现性较差等问题,设计了一种中压（试验压力为0～1 MPa）堵漏试验仪。该装置能模拟1～3 mm的条缝型漏失地层和1～4 mm的孔洞型漏失地层,封板（缝板和孔板）的实际漏失面积为0.35～2.79 cm2,孔隙率1.81%～14.24%。基于该试验装置,获取了由膨胀堵漏剂、核桃壳等组成的适于不同漏失地层的堵漏浆液配方。研究发现,堵漏浆液的封堵效果不仅取决于裂缝或孔洞的大小,也要考虑其孔隙率。该堵漏仪及堵漏浆液配方可为钻井防漏堵漏工作提供有益参考。     

海坨区块高效堵漏体系的优化与应用

海坨区块的地层破裂压力较低,存在大量的天然裂缝,钻井过程中极易发生渗透性漏失和失返性漏失,从而引发井壁失稳。针对海坨区块存在的严重漏失问题,制备了一种随钻堵漏纤维YTZ,同时优选出了与基浆配伍良好的复合植物纤维XA、快速封堵剂KF,提高了钻井液稳定井壁的能力。通过3种堵漏材料的复配,形成了一套适合海坨区块的堵漏体系和科学有效的施工技术,有效解决了海坨区块的各种井漏问题,确保了钻井及完井施工的顺利进行,减少了由于漏失带来的经济损失。该堵漏体系在现场应用中体现了良好的封堵效果,值得在海坨区块进一步推广应用。     

水溶性聚氨脂在钻孔堵漏中的应用

1979年10月我队引用水溶性聚氨脂浆液进行钻孔堵漏,在四个严重漏失钻孔中做了46次试验,收到了很好的效果。其中完全成功的有两个钻孔,另一钻孔五个漏失段堵住四个,最大漏失孔段长达42米。实践表明,水溶性聚氨脂浆液是一种很适用的新型堵漏材料。      

鄂尔多斯盆地镇泾工区钻井堵漏技术措施

鄂尔多斯盆地镇泾工区钻井中遇到井漏难题,针对不同的漏失特点采用不同方法堵漏。第四系黄土层漏失采取控时钻进加短程起下钻方法;渗透性砂岩层漏失采用以预防为主,随钻加入单封堵漏方法;纵向裂隙层漏失采用复合堵漏材料方法,恶性漏失采用桥接材料＋水泥封堵方法。实践证明,所采用的堵漏技术措施有效。     

快速堵漏工艺的研究与试验

地质勘探钻进中，堵漏问题是一个急待解决的重大技术课题。现有各种堵漏方法中，注浆封固法诸如注水泥、注化学桨液等，使用最为广泛，对付中等以上的严重漏失带，注桨更是堵漏的基本手段。因此，研究和改进注浆技术，探索实现快速注浆的途径，很有必要。近年来，我们对快速注浆堵漏工艺作了一些新的尝试，并取得一定成效。     

动水大通道突水钻孔控制注浆高效封堵关键技术及装备

为了解决常规突水通道封堵救灾工程中工程量大、施工工期长、易发生次生灾害等技术难题,研制了动水大通道封堵控制注浆专用钻具、保浆袋囊等装备,研发了速凝高强快速封堵注浆材料,设计了钻孔控制注浆封堵施工工艺,提出了采用钻孔控制注浆钻具定点放置保浆袋囊,使用速凝高强注浆材料实现动水条件下过水大通道的快速可控封堵新思路,形成了一套钻孔控制注浆封堵突水通道的新工艺、关键技术及配套设备。通过现场应用,该技术具备快速、可靠、费用低等优点,达到了预期目标。      

岩溶基底隧道拱顶沉陷三段四层关键技术研究

为有效治理岩溶基底城市隧道拱顶地层沉陷地质灾害,在充分探明沉陷区水文地质、工程地质特征的基础上,提出了“三段四层控制技术”,将治理区划分为沉陷区重点加固段、影响区次重点加固段和超前加固段;再根据治理深度和治理顺序进一步把沉陷区重点加固段分为顶部阻浆层、拱顶止浆垫层、拱顶加固层和中间加固层,研究了每段、每层注浆加固机理、浆液类型选择和控制注浆参数。研究成果表明,采用孔内复合止浆技术满足不同深度地层分段注浆为主、垂直孔和定向斜孔相结合,充填注浆、劈裂-挤密注浆相结合,以速凝浆液为主、单液水泥浆为辅,严格控制安全注浆参数,是“三段四层控制技术”安全有效注浆的技术关键,该技术方案在岩溶基底城市隧道拱顶地层沉陷地质灾害治理方面,取得了较好的注浆加固效果,有良好的推广应用价值。      

黏度时变性灌浆材料加固碎裂岩体应用研究

针对普通水泥浆流动时间长、早期强度低、可灌性差,在复杂岩体注浆中质量难以保证的问题,提出以普通水泥浆为基浆,对普通水泥浆适当掺加外掺剂进行改良,以调节水泥水化及硬化进程,形成SJP黏度时变性灌浆材料。其特征主要为浆液初始流动性好,浆液黏度增长缓慢,浆液过可泵时间后其黏度将迅速增大,浆液在可泵时间内保持良好的可灌性;浆液流动时间可控,可泵时间到初凝时间间隔短,浆液不易被冲蚀;同时浆液固结体具有前期强度增长快,后期强度高的特点;可以根据不同岩层特点,改变外掺剂的加入量,可以形成与地层良好适应性的灌浆材料。应用结果表明:对于陡倾、宽缝、碎裂岩体,SJP黏度时变性灌浆材料具有良好适宜性,可以作为锚杆灌浆材料,在减少材料用量的同时,可缩短工时,灌注质量满足设计要求。SJP灌浆材料已应用到坝基加固、房屋地基处理、地质灾害治理工程中。     

富水破碎岩体注浆加固材料试验研究与应用

针对富水破碎地层注浆治理过程中传统水泥类材料难以实现注浆加固和堵水同步进行的难题,以硫铝酸盐水泥熟料和钢渣微粉为主要原材,成功制备了一种水泥基复合注浆材料（CGM）。通过与传统水泥材料进行性能对比试验,采用扫描电镜和X射线测试手段,分析了CGM材料制备工艺、组分含量和浆液制备条件对材料性能的作用规律,并检验了CGM材料的工程适用性。结果表明：CGM材料宜采用混合粉磨制备工艺,可显著提高其水化活性,且粉磨时间应不超过45 min。钢渣微粉含量越高,水灰比越大,结石体强度越低,凝结时间越长,水灰比超过1.2:1时,结石体后期会出现干缩。与传统水泥材料相比,CGM材料浆液凝结时间与黏度的环境敏感度低,具有显著的工程适用性和性能优越性。     

黑山煤田封堵涌水孔段的浆液和注浆方法

黑山煤田处于沙漠边侧,地层有纯砂粒构成的、透水性较強的中细砂层,这类地层中如含有承压水时,会发生钻孔涌水,对于中细砂涌水钻孔,用泥浆冲孔时,可通过适当增大泥浆相对密度,来压制地下水涌出,ZK18-28孔是涌水孔,也是采用绳索取心钻进的孔,因此不宜使用高相对密度泥浆。用套管亦未奏效。若用注浆法,对于中细砂层是不适用水泥浆的。而溶液型浆液的注浆封堵中细砂层,在技术有可行性,对于涌水压力不大的孔,又有可用低强度,因而也是低成本的浆液,因此选择了比较亷价的水玻璃类的SPN浆液,并采用双隔离塞的注浆法,在ZK18-28孔中取得了封堵中细砂涌水层的初步封堵效果。     

硫铝酸盐水泥速凝浆液在锚索钻孔固壁中的试验与应用

为解决福堂水电站厂区高边坡锚索钻孔施工中成孔困难的问题,经过室内试验研究,采用以硫铝酸盐水泥为主剂,掺加专用早强剂和专用缓凝剂配制而成的速凝浆液,大大缩短固壁灌浆后扫孔待凝时间,提高锚索造孔施工工效。详细介绍了试验过程、试验结果、工程应用情况及效果。     

平朔矿区杨涧煤矿90102工作面底板堵截技术研究

杨涧煤矿90102工作面底板隔水层厚度约50m,隔水层底板奥灰水压约1.8MPa,经煤矿开采该工作面揭露5个陷落柱,运输顺槽230~290m发生底鼓并多处开裂涌水,分析水源为底部砂岩水,底板隔水层发育的裂隙在近距离厚煤层回采条件下,必将加剧其底板破坏,为确保工作面安全开采,有必要实施底板堵截工程。为此,在矿区岩溶陷落柱发育规律探查、底鼓监测条件下,以XL1陷落柱和底鼓区为例,针对柱体下段、底板破坏带,采用水泥浆液来截断底板出水补给来源的同时加固底板隔水层强度。经钻探验证堵截效果较好。最后对治理方案、注浆层段、注浆参数等进行了详细总结,形成了适用于朔州矿区的注浆堵截技术,可为指导矿区今后防治水实践提供借鉴。     

大牛地气田水平井通井卡钻处理

卡钻的处理方法主要有：通过施加外力如上提、下放钻具转动转盘使钻具恢复自由状态;通过调整钻井液性能、打稠塞、注酸、注解卡剂、反循环等方法使被卡钻具与井壁之间的填充物转移或者破坏;通过反丝钻具打捞甚至套铣起出被卡钻具。大牛地气田DPT-305水平井通井过程中发生一起严重的卡钻事故。通过重浆+清扫液、注酸、注解卡剂、环空憋压等方法处理被卡钻具与井壁之间的填充物;通过固定转盘上下活动来对被卡钻具施加扭矩;倒扣等方式处理这起卡钻事故,最终解卡。总结了事故的成因,分析了处理过程的得失,为以后处理此类事故积累了经验。     

东升水电站导流墙固结灌浆施工工艺

根据东升水电站导流墙固结灌浆施工实践,总结了崮结灌浆过程中钻孔、裂隙冲洗、压水试验、制浆、灌浆、封孔的原则和注意事项。对灌浆过程中所遇到的漏浆及串浆特殊情况,分别采取了待凝及塞住串浆孔的措施,并取得r较好的灌浆效果。